KR20200090570A - 밸브타이밍장치용 엔진의 연속가변 오일회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일제어밸브로부터 연속가변 밸브타이밍장치로 오일을 공급하기 위한 진각 및 지각유로를 형성하되, 상기 진각유로를 오일제어밸브로부터 실린더 헤드 상의 캠 샤프트 저널면 일측으로 바로 연결하여 지각오일의 공급루트를 짧게 하여 응답성을 향상시키고, 캠 샤프트의 저널부에 각각의 오일 홈을 형성하여 실린더 헤드와 캠캡의 각 저널면에 형성되던 종래의 오일 홈을 삭제함으로써 가공원가를 최소화하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍 장치용 오일회로를 제공한다.

Description

밸브타이밍장치용 엔진의 연속가변 오일회로{OIL CIRCUIT FOR CONTINUOUSLY VARIABLE VALVE TIMING SYSTEM OF ENGINE}

본 발명은 엔진의 연속가변의 벨브타이밍장치(Continuoaly Variable Valve Timing: 이하, CVVT라 함)용 오일회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일펌프로부터 토출되는 오일을 오일제어밸브를 거쳐 연속가변 밸브타이밍 장치로 오일을 공급하기 위한 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로에 관한 것이다.

일반적으로 CVVT는 배기가스 저감과 연비향상 및 출력 향상을 목적으로 차량에 적용된다.

도 1에는 이러한 CVVT의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, CVVT는 캠 샤프트(1)의 회전각을 검출하기 위한 캠 포지션 센서(3)와, 크랭크샤프트(미도시)의 회전각을 검출하기 위한 크랭크 포지션 센서(5)를 포함한다. 더불어, 크랭크 샤프트(미도시) 에 의해 구동되는 타이밍 벨트(7)는 연속가변 밸브타이밍장치(9)을 구동시키게 된다.

그리고 차량용 ECU(11)(Electronic Control Unit)는 상기 캠 포지션 센서(3) 및 크랭크 포지션 센서(5)에 의해 검출되는 신호를 인가 받아 크랭크 위치에 따라 캠의 밸브 타이밍을 조정하게 되는데, 상기 ECU(11)가 오일제어밸브(Oil Control Valve)(13)에 제어신호를 출력하면, 상기 오일제어밸브(13)의 작동에 의해 공급되는 유압에 의해 상기 연속가변 밸브타이밍장치(9)이 캠의 회전을 제어하게 된다.

즉, 상기 오일제어밸브(13)에 의해 오일펌프(15)로부터 공급되는 유압을 연속가변 밸브타이밍장치(9)의 진각유 로 또는 지각유로로 공급함으로써, 흡기 혹은 배기 밸브 타이밍을 진각 또는 지각시키는 작용을 하는 것이다.

이러한 연속가변 밸브타이밍장치에 오일을 공급하기 위한 종래의 오일회로는, 도 2와 도 3에서 도시한 바와 같이, 오일통로의 실린더 헤드(1)에 형성되는 부분의 적어도 일부를 캠 캡 볼트홀(47)의 외측에 배치하고, 캠 캡(20)의 실린더 헤드 합면에, 상기 실린더 헤드(1)측 오일통로에 연통하는 2개의 제1오일 홈(50,51)을 캠 캡 볼트홀(47)을 피하고 형성하는 것과 동시에, 상기 캠 캡(20)의 저널부(46)에 상기 각 제1오일 홈(50,51)에 연통하는 제2오일 홈(48,49)을 형성하고, 각각 제2오일 홈(48,49)에 연통하는 오일통로를 캠 축(미도시)에 형성하고, 그 오일 통로를 지날 수 있고 상기 연속가변 밸브타이밍장치에 오일을 공급하도록 구성된다.

그러나 종래의 오일회로는 진각 및 지각유로를 형성하는 실린더 헤드(1) 상의 오일통로(44,45)가 모두 일측 볼트홀(18)의 외측에 연결되어 오일의 공급루트를 길게 하여 응답성이 다소 떨어지는 경향이 있으며, 실린더 헤드(1) 상의 오일통로(44,45)와 연결되는 실린더 헤드(1)와 캠 캡(20)의 각 저널부(17,46) 상의 제1,2오일 홈(50,51)(48,49)을 통하여 캠 축으로 오일을 공급하는 구조로 상기 실린더 헤드(1)와 캠 캡(20)의 각각의 저널부(17,46)에 오일홈(21,22)(50,51,48,49)을 가공해야 하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본발명이 해결하고자 하는 과제는 오일제어밸브로부터 연속가변 밸브타이밍장치로 오일을 공급하기 위한 진각 및 지각유로를 형성하되, 상기 진각유로를 오일제어밸브로부터 실린더 헤드 상의 캠 샤프트 저널면 일측으로 바로 연결하여 지각오일의 공급루트를 짧게 하여 응답성을 향상시키고, 캠 샤프트의 저널부에 각각의 오일 홈을 형성하여 실린더 헤드와 캠 캡의 각 저널면에 형성되던 종래의 오일 홈을 삭제함으로써 가공원가를 최소화하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로는 오일 펌프로부터 토출되는 오일이 오일제어밸브를 거쳐 연속가변 밸브타이밍장치로 공급되도록 실린더 헤드와 캠캡 및 캠 샤프트 사이에 유로를 형성하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로에 있어서,

상기 실린더 헤드의 내부 오일제어밸브로부터 상기 실린더 헤드 상의 캠 샤프트 저널면 일측을 연결하여 형성되 는 진각유로; 상기 실린더 헤드의 내부 오일제어밸브로부터 상기 실린더 헤드 상의 캠 캡과의 접촉면 일측을 연 결하여 형성되는 지각유로; 상기 실린더 헤드의 내부에서 실린더 블록 상의 오일통로와 연결되어 상기 실린더 헤드 상의 캠 캡과의 접촉면 타측을 연결하여 형성되는 윤활유로; 상기 캠 캡의 실린더 헤드와의 접촉면 상에 그 일측 볼트홀의 외측을 따라 상기 실린더 헤드 상의 지각유로를 그 저널면 일측으로 연결하여 형성되는 지각 유로 연결홈; 상기 캠 캡의 실린더 헤드와의 접촉면 상에 그 타측 볼트홀의 외측으로 상기 실린더 헤드 상의 윤 활유로를 그 저널면 타측으로 연결하여 형성되는 윤활유로 연결홈; 상기 캠 샤프트의 저널부에 일측 외주면을 따라 상기 캠 캡에 형성되는 윤활유로 연결홈과 연결되는 윤활유로 홈; 상기 캠 샤프트의 저널부에 타측 외주면을 따라 상기 진각유로와 연결되는 진각유로 홈; 상기 윤활유로 홈과 진각유로 홈 사이의 상기 캠 샤프트의 저 널부 외주면을 따라 상기 캠 캡에 형성되는 지각유로 연결홈과 연결되는 지각유로 홈으로 이루어지는 것을 특징 으로 한다.

상기 캠 샤프트의 저널부에는 상기 진각유로 홈이 상기 실린더 헤드의 외측방향 일측에 형성되고, 상기 윤활유 로 홈이 상기 실린더 헤드의 내측방향 일측에 형성되며, 그 사이에 상기 지각유로 홈이 형성되는것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로에 의하면, 오일제어밸브로부터 연속가변 밸브타이밍장치로 오일을 공급하기 위한 진각 및 지각유로를 형성하되, 상기 진각유로를 오일제어밸브로부터 실린더 헤드 상의 캠 샤프트 저널면 일측으로 바로 연결하여 지각오일의 공급루트를 짧게 함으로 그 응답성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 캠 샤프트의 저널부에 진각 및 지각유로와 연결되는 각각의 오일 홈을 형성함으로써 실린더헤드와 캠캡의 각 저널면에 형성되던 종래의 오일 홈을 삭제할 수 있어 가공원가를 최소화하는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 연속가변 밸브타이밍장치의 개력적인 구성도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 도시한 실린더 헤드의 부분 평면도이다.
도 3은 종래 기술에 따는 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 도시한 캠 캡의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 도시한 실린더 헤드의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 도시한 캠캡의 저면 사시도이다.
도6은 도4의 A-A 선에 따른 실린더 헤드의 단면도이다.
도 7은 도 4의 B-B 선에 따른 실린더 헤드의 단면도이다.
도8은 도4의 C-C 선에 따른 실린더 헤드의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 오일회로가 적용된 실린더 헤드에 연속가변 밸브타이밍장치가 적용된 상태의 부분 평면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로의 사용 상태를 도시하기 위한 캠 캡 부 분의 투영도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 도시한 실린더 헤드의 평면도이고, 도5는 본 발명의 실시예에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 도시한 캠 캡의 저면 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로는 연속가변 밸브타이밍장치에 오일을 공급하기위한 것으로, 본 실시예에 따른 오일회로는 기본적으로 오일펌프(미도시)로부터 토출되는 오일이 오일제어밸브(OCV; 도 6, 도 8참조)를 거쳐 연속가변 밸브타이밍장치(100, 도 9 참조)의 진각실과 지각실로 공급되도록 실린더 헤드(101, 도 4, 도 6, 도 7, 도 8 참조)와 캠 캡(103, 도 5참조) 및 캠 샤프트(105, 도 9 참조) 사이에 유로를 형성한다.

즉, 상기 유로는 먼저, 도 4와 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더 헤드(101)의 내부 오일제어밸브(OCV)로 부터 상기 실린더 헤드(101) 상의 캠 샤프트 저널면(JF1) 일측을 연결하여 진각유로(L1)를 형성한다.

그리고, 도 4와 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더 헤드(101)의 내부 오일제어밸브(OCV)로부터 상기 실린 더 헤드(101) 상의 캠 캡(103)과의 접촉면(F1) 일측을 연결하여 지각유로(L2)를 형성한다.

여기서, 도 4와 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 실린더 헤드(101)의 내부에는 실린더 블록(미도시) 상의 오일통로와 연결되어 상기 실린더 헤드(101) 상의 캠 캡(103)과의 접촉면(F1) 타측을 연결하여 윤활유로(L3)도 함께 형성된다.

한편, 상기 캠 캡(103)에는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 캠 캡(103)의 실린더 헤드(101)와의 접촉면(F2) 상에 그 일측 볼트홀(H)의 외측을 따라 상기 실린더 헤드(101) 상의 지각유로(L2)를 그 저널면(JF2) 일측으로 연결하도록 지각유로 연결홈(G1)을 형성한다.

또한, 상기 캠 캡(103)에는 상기 캠 캡(103)의 실린더 헤드(101)와의 접촉면(F2) 상에 그 타측 볼트홀(H)의 외측으로 상기 실린더 헤드(101) 상의 윤활유로(L3)를 그 저널면(JF2) 타측으로 연결하는 윤활유로 연결홈(G2)도 함께 형성된다.

그리고 상기 실린더 헤드(101)와 캠 캡(103)의 각 저널면(JF1,JF2) 사이에 설치되는 상기 캠 샤프트(105)의 저널부(J)에는, 도 9에서 도시한 바와 같이, 그 일측 외주면을 따라 상기 캠 캡(103)에 형성되는 윤활유로 연결홈(G2)과 연결되는 윤활유로 홈(D3)을 형성하고, 상기 캠 샤프트(105)의 저널부(J) 타측 외주면을 따라서는 상기진각유로(L1)와 연결되는 진각유로 홈(D1)이 형성되며, 상기 윤활유로 홈(D3)과 진각유로 홈(D1) 사이의 상기캠 샤프트(105)의 저널부(J) 외주면을 따라서는 상기 캠 캡(103)에 형성되는 지각유로 연결홈(G1)과 연결되는 지각유로 홈(D2)이 형성된다.

즉, 상기 캠 샤프트(105)의 저널부(J)에는 상기 진각유로 홈(D1)이 상기 실린더 헤드(101)의 외측방향 일측에 형성되고, 상기 윤활유로 홈(D3)이 상기 실린더 헤드(101)의 내측방향 일측에 형성되며, 그 사이에 상기 지각유 로 홈(D2)이 형성된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로에 의하면, 엔진이 구동된 상태에서, 상기 실린더 블록 상의 오일통로와 연결되는 메인유로(ML)로부터 공급되는 오일을 흡기 또는 배기측 오일제어밸브(OCV, 일측 미도시)로 각각 공급하게 되고, 각 오일제어밸브(OCV)는 제어기(C)의 제어신호에 따라 상기 연속가변 밸브타이밍장치(100)의 진각실 혹은 지각실에 오일을 공급하여 캠 샤프트(105)의 회전을 제어하게 된다.

즉, 상기 해당 오일제어밸브(OCV)에 의해 오일펌프로부터 공급되는 오일이 해당 연속가변 밸브타이밍장치용 진각유로(L1) 또는 지각유로(L2)로 공급되면, 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 진각유로(L1)로 공급되는 오일은상기 캠 샤프트(105)의 저널부(J)에 형성된 진각유로 홈(D1)에 대응하여 실린더 헤드(101) 상의 캠 샤프트(105) 저널면(JF1)으로 바로 공급되어 상기 연속가변 밸브타이밍장치(100)의 진각실로 공급됨으로 오일 공급루트가 짧 아 그 응답성이 빨라지게 된다. 또한, 상기 지각유로(L2)로 공급되는 오일은 상기 캠 캡(103)의 저면에 형성된 지각유로 연결홈(G1)을 따라 상기 캠 샤프트(105)의 저널부(J)에 형성된 지각유로 홈(D2)으로 공급되어 상기 연속가변 밸브타이밍장치(100)의지각실로 공급된다.

이에 따라, 상기 연속가변 밸브타이밍장치(100)는 흡기 혹은 배기 밸브 타이밍을 진각 또는 지각시키는 작용을 하는 것이다.

한편, 상기 실린더 블록(미도시) 상의 오일통로로부터 상기 실린더 헤드(100) 상의 윤활유로(L3)를 통하여 공급되는 오일은 상기 캠 캡(103)의 저면에 형성된 윤활유로 연결홈(G2)을 따라 상기 캠 샤프트(105)의 저널부(J)에 형성된 윤활유로 홈(D3)으로 공급되며, 이에 따라 상기 오일은 중공의 캠 샤프트(105) 내부 유로를 통하여 내측 의 다른 캠 캡으로 각각 분할하여 공급되어 윤활의 기능을 하게 된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로를 적용하게 되면, 캠 샤프트(105)의 저널부(J)에 진각유로(L1), 지각유로(L2) 및 윤활유로(L3)를 연결하는 각각의 진각유로 홈(D1), 지각유로 홈(D2) 및 윤활유로 홈(D3)을 형성함으로써 실린더 헤드(101)와 캠 캡(103)의 각 저널면(JF1,JF2)에 형성되던 종래의 각각의 오일 홈을 삭제할 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 오일펌프로부터 토출되는 오일이 오일제어밸브를 거쳐 연속가변 밸브타이밍장치로 공급되도록 실린더 헤드와 캠 캡 및 캠 샤프트 사이에 진각 및 지각유로로 형성되는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로에 있어서,
   상기 진각유로는 상기 실린더 헤드의 내부 오일제어밸브로부터 상기 실린더 헤드 상의 캠 샤프트 저널면 일측을 연결하여 형성되고,
   상기 지각유로는 상기 실린더 헤드의 내부 오일제어밸브로부터 상기 실린더 헤드 상의 캠 캡의 접촉면 일측을 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
2. 제1항에서,
   상기 캠캡은 상기 실린더 헤드와의 접촉면 상에 그 일측 볼트홀의 외측을 따라 상기 실린더 헤드 상의 지각유로를 그 저널면 일측으로 연결하는 지각유로 연결홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
3. 제1항에서,
   상기 캠 샤프트는 그 저널부에 축방향으로 외주면을 따라 상기 진각유로와 연결되는 진각유로 홈과, 상기 캠 캡에 형성되는 지각유로 연결홈과 연결되는 지각유로 홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
4. 제1항에서,
   상기 실린더 헤드는 그 내부에 실린더 블록 상의 오일통로와 연결되어 상기 캠 캡과의 접촉면 타측을 연결하는 윤활유로를 더 형성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
5. 제4항에서,
   상기 캠 캡은 상기 실린더 헤드와의 접촉면 상에 그 타측 볼트홀의 외측으로 상기 윤활유로를 그 저널면 타측으로 연결하여 캠 샤프트의 저널부로 오일을 공급하는 윤활유로 연결홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
6. 제5항에서,
   상기 캠 샤프트는 그 저널부에 상기 윤활유로 연결홈과 연결되어 다른 캠 캡에 윤활오일을 공급하도록 그 일측 외주면을 따라 윤활오일 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
7. 오일펌프로부터 토출되는 오일이 오일제어밸브를 거쳐 연속가변 밸브타이밍장치로 공급되도록 실린더 헤드와 캠 캡 및 캠 샤프트 사이에 유로를 형성하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로에 있어서,
   상기 실린더 헤드의 내부 오일제어밸브로부터 상기 실린더 헤드 상의 캠 샤프트 저널면 일측을 연결하여 형성되 는 진각유로;
   상기 실린더 헤드의 내부 오일제어밸브로부터 상기 실린더 헤드 상의 캠 캡과의 접촉면 일측을 연결하여 형성되 는 지각유로;
   상기 실린더 헤드의 내부에서 실린더 블록 상의 오일통로와 연결되어 상기 실린더 헤드 상의 캠 캡과의 접촉면 타측을 연결하여 형성되는 윤활유로;
   상기 캠 캡의 실린더 헤드와의 접촉면 상에 그 일측 볼트홀의 외측을 따라 상기 실린더 헤드 상의 지각유로를 그 저널면 일측으로 연결하여 형성되는 지각유로 연결홈;
   상기 캠 캡의 실린더 헤드와의 접촉면 상에 그 타측 볼트홀의 외측으로 상기 실린더 헤드 상의 윤활유로를 그 저널면 타측으로 연결하여 형성되는 윤활유로 연결홈;
   상기 캠 샤프트의 저널부에 일측 외주면을 따라 상기 캠 캡에 형성되는 윤활유로 연결홈과 연결되는 윤활유로 홈;
   상기 캠 샤프트의 저널부에 타측 외주면을 따라 상기 진각유로와 연결되는 진각유로 홈;
   상기 윤활유로 홈과 진각유로 홈 사이의 상기 캠 샤프트의 저널부 외주면을 따라 상기 캠 캡에 형성되는 지각유 로 연결홈과 연결되는 지각유로 홈;
   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타이밍장치용 오일회로.
8. 제7항에서,
   상기 캠 샤프트의 저널부에는
   상기 진각유로 홈이 상기 실린더 헤드의 외측방향 일측에 형성되고, 상기 윤활유로 홈이 상기 실린더 헤드의 내
   측방향 일측에 형성되며, 그 사이에 상기 지각유로 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 연속가변 밸브타 이밍장치용 오일회로.

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